C语言之数据结构初见篇（2）：顺序表之通讯录的实现

目录一、基本概念二、通俗理解三、这个程序是什么1. 数据结构2. 核心功能四、通讯录代码的实现1.多个文件的创建一、基本概念顺序表实现的通讯录是一种基于数组结构的联系人信息管理系统。它将数据结构的理论知识顺序表应用到实际场景中管理联系人信息。二、通俗理解就像一本纸质通讯录顺序表就像一本有固定页数的本子数组联系人就像本子上记录的一条条信息添加联系人就像在本子上写新内容删除联系人就像撕掉或划掉某页内容查找联系人就像翻看本子找人名技术角度理解内存中的样子[位置0] → 张三 | 13800138000 | 北京[位置1] → 李四 | 13900139000 | 上海[位置2] → 王五 | 13700137000 | 广州[位置3] → 空[位置4] → 空三、这个程序是什么它是一个命令行下的简易通讯录软件具有以下特点1. 数据结构顺序表底层是一个数组连续存储联系人联系人每个联系人是包含姓名、电话、地址的结构体2. 核心功能可以进行的操作├── 添加联系人在末尾追加├── 删除联系人按姓名查找后删除├── 修改联系人更新信息├── 查找联系人按姓名搜索├── 显示所有列出全部联系人└── 自动扩容空间不够时自动扩大四、通讯录代码的实现1.多个文件的创建如图所示这是第一步接下来我会一一介绍里面的全部内容和代码的意思我们将从通讯录的定义结构体、初始化、销毁、增添数据、删除数据、修改、查找、展示数据这几个方面来进行全部的解析通讯录的实现Contact.h文件完整代码如下#define NAME_MAX 20 #define GENDER_MAX 10 #define TEL_MAX 20 #define ADDR_MAX 100 //定义联系人数据结构 //姓名 性别 年龄 电话 地址 typedef struct personInfo // personInfo 是联系人的意思 { char name[NAME_MAX]; char gender[GENDER_MAX]; int age; char tel[TEL_MAX]; char addr[ADDR_MAX]; }peoInfo; //通讯录实现的方法对顺序表进行操作就行了 //给顺序表改一个名字叫通讯录 typedef struct Seqlist Contact; //通讯录的初始化 void ContactInit(Contact* con); //这里的 con 就是顺序表 //通讯录的销毁 void ContactDesTroy(Contact* con); //通讯录增添数据 void ContactAdd(Contact* con); //通讯录删除数据 void ContactDel(Contact* con); //通讯录的修改 void ContactModify(Contact* con); //通讯录的查找 void ContactFind(Contact* con); //展示通讯录数据 void ContactShow(Contact* con);Seqlist.h文件完整代码如下:#includestdio.h #includestdlib.h #includeassert.h #include Contact.h //Seqlist.h该头文件一般进行方法的声明等等相当于书本的目录 //定义顺序表的结构 //第1种静态顺序表(不推荐使用) // #define N 100 //宏的定义 //struct Seqlist //{ // int arr[N]; // int size; //}; //第2种动态顺序表推荐使用 //typedef int SLDataType; //重新命名*arr的类型这里可以是 int *arr也可以是其他的类型 ,此外SLDataType的中文意思是‘顺序表的数据类型’ //为了实现通讯录项目此时将上面的代码名称改为下面这个 typedef peoInfo SLDataType; typedef struct Seqlist // Seqlist是结构体的名称即‘顺序表’它是两个单词的简写 { SLDataType* arr; //SLDataType中文是‘顺序表数据类型的意思’(这里可以是 int *arr) 因为我们存入的数据类型可能是字符类型通过指针地址可以更加应对动态空间的变化所以这里是*arr数组 int size; //有效的数据个数即我们目前要真正存入的数据 int capacity; //空间大小即当我们申请新的空间之后的数组空间大小 }SL; //SL是结构体将Seqlist替换为SL结构体不是命名 //上面这行代码 typedef struct Seqlist SL ; (二选一就行了) //顺序表初始化 void SLInit(SL *ps); //传入一个参数然后进行初始化 //SLInit中文的意思是‘顺序表的初始化’ //顺序表的销毁 void SLDestroy(SL* ps); //头部和尾部的插入 void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x); //SLPushBack中文意思是‘尾部插入’ void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x); // ‘头部插入’ //头部和尾部的删除 void SLPopBack(SL* ps); //SLPopBack中文意思是‘尾部删除’ void SLPopFront(SL* ps); // ‘头部删除’ //指定位置之前插入数据 void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType); //指定位置之前删除数据 void SLErase(SL* ps, int pos); int SLFind(SL* ps, SLDataType);Contact.c文件完整代码如下#include Contact.h #include Seqlist.h //通讯录的初始化 void ContactInit(Contact* con) { //实际上要进行的是顺序表的初始化 //但是顺序表的初始化已经实现好了 //于是我们直接调用函就行了 SLInit(con); } //通讯录的销毁 void ContactDesTroy(Contact* con) { SLDestroy(con); //这里的销毁和上面的初始化一样直接调用函数就行了 } //通讯录的增添 void ContactAdd(Contact* con) { //获取用户输入的内容 姓名 性别 年龄 电话 地址 peoInfo info; //直接引入之前已经声明好的内容 printf(请输入要添加的联系人的姓名); scanf(%s, info.name); printf(请输入要添加的联系人的性别); scanf(%s, info.gender); printf(请输入要添加的联系人的年龄); scanf(%d, info.age); //唯一一个不是数组名的变量因为使用scanf必须要取地址 printf(请输入要添加的联系人的电话); scanf(%s, info.tel); printf(请输入要添加的联系人的地址); scanf(%s, info.addr); //此时往通讯录中添加联系人的数据 //头插尾插......都可以 //这里我们选择尾插 SLPushBack(con, info); //con是通讯录 info是我们要插入的数据 } //查找数据 int FindByName(Contact* con ,char name[]) { for (int i 0; i con-size; i) { if (0 strcmp(con-arr[i].name, name)) //进行比较如果相等则返回为0 { //找到了 return 1; } } //此时没有找到 return -1; //返回假值退出程序 } //通讯录删除数据 void ContactDel(Contact* con) { //只有当数数据存在的时候才能执行删除操作 //所以我们删除数据之前先必须查找是否存在数据 char name[NAME_MAX]; printf(请输入要删除的联系人姓名\n); scanf(%s, name); int find FindByName(con, name); if(find0) { printf(输入的联系人数据不存在 \n); return; } //此时要删除的联系人的数据存在 SLErase(con, find); printf(删除成功 \n); } //展示通讯录数据 void ContactShow(Contact* con) { //先将表头打印出来 printf(%s %s %s %s %s\n, 姓名, 性别, 年龄, 电话, 地址); //遍历通讯录按照格式打印每一个联系人数据 for (int i 0; i con-size; i) { printf(%s %s %d %s %s\n,con-arr[i].name,con-arr[i].gender,con-arr[i].age,con-arr[i].tel,con-arr[i].addr); } } //通讯录的修改 void ContactModify(Contact* con) { //要修改的联系人数据必须存在 char name[NAME_MAX]; printf(请输入要修改的用户姓名 \n); scanf(%s, name); int find FindByName(con, name); //判断联系人是否存在 if (find 0) { printf(要修改的联系人数据不存在\n); return; } //此时联系人存在 //可以进行修改 printf(请输入新的姓名 \n); scanf(%s, con-arr[find].name); printf(请输入新的性别 \n); scanf(%s, con-arr[find].gender); printf(请输入新的年龄 \n); scanf(%d, con-arr[find].age); printf(请输入新的电话 \n); scanf(%s, con-arr[find].tel); printf(请输入新的地址 \n); scanf(%s, con-arr[find].addr); printf(修改成功\n); } //通讯录的查找 void ContactFind(Contact* con) { char name[NAME_MAX]; printf(请输入要查找的联系人姓名\n); scanf(%s, name); int find FindByName(con, name); //判断联系人是否存在 if (find 0) { printf(要查找的联系人数据不存在\n); return; } //此时联系人数据存在 //先将表头打印出来 printf(%s %s %s %s %s\n, 姓名, 性别, 年龄, 电话, 地址); printf(%s %s %d %s %s\n, con-arr[find].name, con-arr[find].gender, con-arr[find].age, con-arr[find].tel, con-arr[find].addr); }Seqlist.c文件完整代码如下#include Seqlist.h //由于多个文件的创建必须引入对应的头文件才能使用里面的内容 //顺序表的初始化 类似于结构体的初始化 void SLInit(SL* ps) //这里我们给结构体的参数命名为 ps 由于我们传过来的是sl的地址所以我们必须用指针来接收 { //结构体非指针的初始化即使用点 . 来进行解引用 //ps.arr NULL; //ps.size 0; //ps.capacity 0; //但是由于我们接收的是指针地址所以我们必须用指针的解引用即使用 - 进行解引用,而不是点 . ps-arr NULL; ps-size 0; ps-capacity 0; } //顺序表的销毁 向系统申请空间的时候必须的释放空间否则会导致空间泄漏 void SLDestroy(SL* ps) { if (ps-arr) //等价于 if(ps-arr ! NULL) { free(ps-arr); //释放空间 } ps-arr NULL; ps-size; ps-capacity 0; } //检查申请空间之后的容量情况 void SLcheckCapacity(SL* ps) //申请空间成功之后才会进行下面的步骤 { if (ps-capacity ps-size) //如果当前的容量等于我们目前已有的数据的时候是处于空间不够的情况此时我们不能插入数据于是要申请空间 { //申请空间 //malloc calloc realloc 三个可以申请空间的函数这里我们选择 realloc是最合适的因为它具有增容的作用 //三目表达式即两个数据进行判断是否为真假真选左边假选右边 int newCapacity ps-capacity 0 ? 4 : 2 * ps-capacity; //将判断好的数据进行存入newCapacity SLDataType* tmp (SLDataType)realloc(ps-arr, newCapacity * sizeof(SLDataType)); //一般申请原空间的2倍是最合适的然后数据的空间是字节大小所以我们还要乘以数据类型 //判断是否能够申请空间成功 if (tmp NULL) { perror(realloc fail !!!); //申请空间失败 exit(1); //申请失败直接退出程序不再进行 } SLcheckCapacity(ps); //此时申请空间成功 ps-arr tmp; ps-capacity newCapacity; } } //尾部插入 void SLPushBack(SL* ps, SLDataType x) //SLDataType x int x char x 这里我们只是将数据类型变成了动态的 { assert(ps); // 检查指针是否为空 // 必须检查容量不够就扩容 SLcheckCapacity(ps); //此时进行插入数据 //这里是将 x 往顺序表ps里面进行插入 //下面两行代码等价于 ps-arr[ps-size] x; ps-arr[ps-size] x; ps-size; } //头部插入 void SLPushFront(SL* ps, SLDataType x) { //申请空间和上面的一模一样这里直接复制了 SLcheckCapacity(ps); assert(ps); //判断ps的参数是否为空 //此时进行插入数据 //插入的方法先让顺序表中已有的数据整体向后移动一位空出前面的一个位置之后再进行头部插入 for (int i ps-size; i 0; i--) { ps-arr[i] ps-arr[i - 1]; //要一直到arr[1] arr[0]为止才真正整体移动完成 即前面的一个数往后移动变成了后面一个数 } //此时数据移动完成已经空出了一个位置 ps-arr[0] x; //在空出的位置直接插入 x 这个数据 ps-size; } //尾部删除 void SLPopBack(SL* ps) { assert(ps); //断言判断ps的参数是否是错误的是错误则直接报错误 assert(ps-size); // 判断size的下标是否正确即顺序表是否为空 //此时的顺序表不为空 --ps-size; } //头部删除 void SLPopFront(SL* ps) { assert(ps); assert(ps-size); //头部删除方法让数据整体往前移动一位 for (int i 0; i ps-size - 1; i) { ps-arr[i] ps-arr[i 1]; //等价于 arr[size-2] arr[size-1] } ps-size--; } //在指定位置之前插入数据 void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDataType x) //pos对应顺序表的下标 { assert(ps); assert(pos 0 pos ps-size);//下标不能为负 //插入数据之前看看空间够不够不够直接申请空间 SLcheckCapacity(ps); //插入方法先让pos及以后的数据整体往后移动一位 for (int i ps-size; i pos; i--) { ps-arr[i] ps-arr[i - 1]; //一直移到 arr[pos1] arr[pos] 为止 } ps-arr[pos] x; //此时将 x 插入对应的位置 ps-size; } //指定位置之前删除数据 void SLErase(SL* ps, int pos) { assert(ps); assert(pos 0 pos ps-size); for (int i pos; i ps-size - 1; i) { ps-arr[i] ps-arr[i 1]; // 一直到 arr[size-2] arr[size-1] } ps-size--; }text.c文件完整代码如下#include Seqlist.h //由于多个文件的创建必须引入对应的头文件才能使用里面的内容 #include Seqlist.c #include Contact.h void menu() { printf(************通讯录**************\n); printf(***1.增加联系人 2.删除联系人*************\n); printf(***3.修改联系人 4.查找联系人****************\n); printf(***5.展示联系人 0.退出通讯录***************\n); printf(*********************************************\n); } int main() { int op -1; Contact con; ContactInit(con); //初始化 do { menu(); printf(请选择你的操作\n); scanf(%d, op); } while (op ! 0); //此时根据我们所选择的操作写上对应的代码去实现 switch (op) { case 1: ContactAdd(con); //增加联系人 break; case 2: ContactDel(con); //删除联系人 break; case 3: ContactModify(con); //修改联系人 break; case 4: ContactFind(con); //查找联系人 break; case 5: ContactShow(con); //展示联系人 break; case 0: printf(退出通讯录\n); //退出通讯录 break; default: break; } //数据执行完之后进行数据销毁 ContactDesTroy(con); return 0; }后面的具体具体解释我们放到下一章里面给大家去讲解这里我就先公布所有的代码